Synthesis and analysis of biomass and net primary productivity in Chinese forests

Ce travail presente un ensemble de donnees relatives a la productivite nette primaire (NPP) et a la biomasse incluant des mesures pour 690 stations reparties dans 17 types de forets en Chine. Six biomes forestiers sont representes. Les donnees de latitude, longitude, altitude ainsi que les mesures de terrain sur l'âge des peuplements, l'indice de surface foliaire (LAI) et la biomasse totale ont ete rassemblees pour 29 provinces a partir de ce qui est disponible dans l'Inventaire forestier du ministere des Forets chinois et de donnees contenues dans un grand nombre de publications. La productivite nette primaire (NPP) pour chaque site a ete estimee a partir de mesures de terrain sur la biomasse basees sur une methodologie identique. Les valeurs minimales et maximales sont, respectivement, pour l'indice de surface foliaire (LAI): 0,17 et 41,78 m 2 m -2 (moyenne = 8,94), pour la biomasse: 31,14 et 1569,85 t ha -1 (moyenne = 185,410) et pour la productivite (NPP): 2,41 et 40,27 t ha -1 an -1 (moyenne = 14,4). Les analyses sur le rapport entre productivite nette primaire (NPP) et facteurs environnementaux ont montre que, dans l'est de la Chine, la productivite (NPP) augmente du nord au sud alors que pour la plupart des forets de Chine du Sud, la productivite (NPP) decroit selon un gradient longitudinal, d'est en ouest. Pour les regions de montagne, une relation entre productivite (NPP) et altitude a pu etre etablie. A l'echelle regionale, la productivite (NPP) des forets chinoises ici etudiees est fortement correlee avec la temperature et les precipitations moyennes annuelles ainsi qu'avec l'evapotranspiration potentielle. Une forte correlation positive existe egalement entre la productivite (NPP) et les sommes de temperature journalieres (GDD) aussi bien a partir de 0 °C que de 5 °C. L'ensemble des analyses montre que la temperature et l'humidite sont les facteurs majeurs qui controlent la repartition spatiale de productivite (NPP) en Chine. La comparaison entre la productivite (NPP) estimee et la productivite modelisee (utilisation du modele BIOME 3) en chaque site est satisfaisante (bonne correlation lineaire). Une correlation plus marquee existe quand on compare la productivite (NPP) estimee et la productivite modelisee en se situant non plus au niveau stationnel mais au niveau des massifs forestiers. La correlation la plus elevee a ete trouvee dans le cas d'une comparaison basee sur des types fonctionnels (PFT). Cependant les donnees actuelles et les methodologies utilisees comportent de nombreuses limitations comme l'absence de certains composants relatifs a la productivite (NPP) et a la biomasse, notamment les elements concernant la production racinaire. Dans le cadre d'etudes ulterieures en Chine, il sera necessaire d'envisager des mesures de terrain plus detaillees et des methodologies de mesure couvrant tous les composants de la productivite (NPP).

[1]  M. Rosenzweig.  Net Primary Productivity of Terrestrial Communities: Prediction from Climatological Data , 1968, The American Naturalist.

[2]  H. Odum,et al.  Primary Productivity of the Biosphere , 1978, Ecological Studies.

[3]  P. J. Edwards,et al.  World Forest Biomass and Primary Production Data. , 1983 .

[4]  Sandra Brown,et al.  BIOMASS OF TROPICAL FORESTS OF SOUTH AND SOUTHEAST ASIA , 1991 .

[5]  E. Rastetter,et al.  Potential Net Primary Productivity in South America: Application of a Global Model. , 1991, Ecological applications : a publication of the Ecological Society of America.

[6]  S. Long,et al.  Primary Production in Grasslands and Coniferous Forests with Climate Change: An Overview. , 1991, Ecological applications : a publication of the Ecological Society of America.

[7]  A. McGuire,et al.  Global climate change and terrestrial net primary production , 1993, Nature.

[8]  R. K. Dixon,et al.  Carbon Pools and Flux of Global Forest Ecosystems , 1994, Science.

[9]  David P. Turner,et al.  A Carbon Budget for Forests of the Conterminous United States , 1995 .

[10]  R. Birdsey,et al.  Carbon in vegetation of Russian forests: Methods to estimate storage and geographical distribution , 1995 .

[11]  I. C. Prentice,et al.  BIOME3: An equilibrium terrestrial biosphere model based on ecophysiological constraints, resource availability, and competition among plant functional types , 1996 .

[12]  James S. Clark,et al.  Terrestrial biotic responses to environmental change and feedbacks to climate , 1996 .

[13]  Xiangming Xiao,et al.  Equilibrium responses of global net primary production and carbon storage to doubled atmospheric carbon dioxide: Sensitivity to changes in vegetation nitrogen concentration , 1997 .

[14]  D. Schimel,et al.  CONTINENTAL SCALE VARIABILITY IN ECOSYSTEM PROCESSES: MODELS, DATA, AND THE ROLE OF DISTURBANCE , 1997 .

[15]  Jingyun Fang,et al.  FOREST BIOMASS OF CHINA: AN ESTIMATE BASED ON THE BIOMASS–VOLUME RELATIONSHIP , 1998 .

[16]  A. Bondeau,et al.  Comparing global models of terrestrial net primary productivity (NPP): overview and key results , 1999 .

[17]  W. Parton,et al.  TERRESTRIAL NPP: TOWARD A CONSISTENT DATA SET FORGLOBAL MODEL EVALUATION , 1999 .

[18]  J. Ni,et al.  A Simulation of Biomes on the Tibetan Plateau and Their Responses to Global Climate Change , 2000 .

[19]  W. Cramer,et al.  Modelling the vegetation of China using the process-based equilibrium terrestrial biosphere model BIOME3 , 2000 .

[20]  Jeffrey Q. Chambers,et al.  MEASURING NET PRIMARY PRODUCTION IN FORESTS: CONCEPTS AND FIELD METHODS , 2001 .

[21]  J. Chambers,et al.  NPP in tropical forests: an evaluation and synthesis of existing field data. Ecological Applications 11: 371-384. Appendix 1. Estimates from the literature of net primary productivity in tropical forests , 2001 .